JPH0571349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋳物の製造装置に関するものであ
る。

（従来技術） 従来では、鋳造品を鋳造するのに一般に砂型が
用いられて来たが、省力化・省エネルギ化・公害
対策・鋳造品の高品質化などの観点から最近では
金型鋳造法が普及しつつある。

しかし、金型鋳造法で球状黒鉛鋳鉄などの高強
度・高じん性の鋳造品を鋳造する場合には、金型
による急冷作用でチル（セメンタイト）の発生が
問題となることから、その対策として一般に高
Ｃ、Ｅ化、鋳込温度制御、金型温度制御及びチル
分解処理などが必要となる。

従来では、鋳造品を型バラシ後一旦常温まで冷
却後、加熱炉に投入して930〜950℃に加熱するこ
とにより、チル分解処理でオーステナイト化処理
し、その後幾分低い温度でオーステナイト安定化
処理してから必要に応じて各種の熱処理を施して
いた。

この場合、一旦析出し安定化したチルを分解す
る関係上、処理温度も高く、処理時間も長くなる
などの問題がある。

これに対して、特開昭59−157221号公報には、
鋳造品の型バラシ後、A₁変態点以上に保持した
状態で均熱処理後恒温処理することによりオース
テンパー処理する球状黒鉛鋳鉄の製造技術が記載
されている。

上記公報に記載された技術によれば、鋳造品の
A₁変態点以上の温度での保有熱を有効活用し、
チル（セメンタイト）が熱的に不安定で分解温度
も低いうちに短時間で分解処理することが可能と
なる。

そこで、上記金型鋳造法と上記球状黒鉛鋳鉄の
製造技術とに着目し、金型で鋳造する金型鋳造
機、チル分解とオーステナイト化処理する加熱炉
（均熱炉）、加熱炉から取出された高温状態の鋳造
品を所定温度まで冷却するソルト炉、ベーナイト
化処理する恒温炉及び鋳造品を搬送する搬送装置
などからなる鋳造品量産プラントであつて各種の
高品質の鋳造品を能率よく低コストで製作し得る
ような鋳造品量産プラントを構成することが考え
られる。

ところで、鋳造機から離型した状態の鋳造品に
は、必らず余剰部である湯道部が付属しており、
この湯道部を鋳造品本体に付けたまま熱処理に供
する場合には、熱エネルギ面で不利になるばかり
でなく、搬送装置（例えば、均熱炉内の搬送コン
ベアなど）の構成も複雑化することから、一般に
鋳造品を熱処理に供する前に湯道部が鋳造品本体
から分断され除去される。

従来では、一般に鋳造品を常温レベルまで冷却
後に熱処理に供していた関係上、湯道部の強度も
高くて簡単に分断しにくいため、ハンマなどを用
いて大きな衝撃力を湯道部を折るようにしてお
り、切断装置が大型化するという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る鋳物の製造装置は、金型に溶湯を
鋳込みその凝固後に型バラシして鋳造品を作る金
型鋳造機と、上記金型鋳造機で鋳造された鋳造品
の余剰部を把持する余剰部把持装置と、上記鋳造
品の余剰部以外の鋳造品本体を高温状態で搬送し
て均熱炉へ投入する搬送手段とを備え、上記鋳造
品の型バラシ後上記余剰部を余剰部把持装置でま
た鋳造品本体を搬送手段で夫々把持し、上記余剰
部把持装置と搬送手段とで鋳造品本体から余剰部
を分断するように構成したものである。

（作用） 本発明に係る鋳物の製造装置においては、上記
のように、鋳造品の余剰部を余剰部把持装置でま
た鋳造品本体を搬送手段で夫々把持し、余剰部把
持装置と搬送手段とで鋳造品本体から余剰部を分
断するので、鋳造品が高温状態に保持され湯道部
の強度が増加しないうちに余剰部が弱い力で簡単
に分断される。

このとき鋳造品本体は搬送手段で把持されてい
るので、余剰部分断後には直ちに鋳造品本体が搬
送手段で搬送されて均熱炉へ投入されるため、型
バラシから均熱炉への投入までの時間が非常に短
かくなる。

（発明の効果） 本発明に係る鋳物の鋳造装置によれば、以上説
明したように、鋳造品が高温状態に保持されてい
る間に鋳造品本体から余剰部を弱い力で簡単に分
断することが出来るうえ、型バラシから均熱炉へ
の投入までの時間を極力短縮して鋳造品本体の温
度低下を極力抑えることが出来る。

更に、余剰部を分断するのに搬送手段を有効活
用するので、簡単な構成の余剰部把持装置を設け
るだけで済み、余剰部分断のための処理ラインを
簡単化且つ高速化することが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は、例えば球状黒鉛鋳鉄材料などの鋳鉄
鋳造品を金型鋳造法により鋳造しそれを熱処理す
る鋳造品製造プラントを示すもので、上流側から
順に金型鋳造装置１、余剰部である湯口部を把持
する湯口把持ロボツト２Ａ、搬送手段としての搬
送ロボツト２、均熱炉３、搬送ロボツト４、２組
のスロト炉５と低温炉６、搬送ロボツト７及び恒
温炉８が設けられており、また型バラシ後の鋳造
品Ｗの温度を検出する温度検出器９とこの温度検
出器９からの検出信号を受けて均熱炉３内の搬送
コンベアの速度を制御するコントロールユニツト
１０も設けられている。

上記金型鋳造装置１は、第１図・第２図に示す
ようにロータリテーブル１１上に放射状に配設さ
れた８組の同一の金型ユニツト１２を有し、ロー
タリテーブル１１を45°ずつ矢印Ａ方向へ間欠的
に回転させることにより、第１及び第２ステージ
１ａ，１ｂにおいて注湯器１３から溶湯を金型１
２ａ，１２ｂ内へ注湯し、第３及び第４ステージ
１ｃ，１ｄにおいて溶湯を凝固させ、第５ステー
ジ１ｅにおいて型バラシされた鋳造品Ｗを湯道把
持ロボツト２Ａと搬送ロボツト２とで取出し、第
６ステージ１ｆにおいてエアブローにより金型１
２ａ，１２ｂを清掃し、第７ステージ１ｇにおい
て金型１２ａ，１２ｂの造型空洞形成面に離型剤
を塗布し、第８ステージ１ｈにおいて金型１２
ａ，１２ｂを型締めするようになつており、この
金型鋳造装置１により鋳造品Ｗが所定時間間隔毎
に連続的に製造される。

第２図に示すように、上記各金型ユニツト１２
の外側の分割金型１２ａはホルダ１２ｃによりロ
ータリテーブル１１に固定され、内側の分割金型
１２ｂは油圧シリンダ１３のピストンロツド１３
ａの先端に固着されたホルダ１２ｄに固着され、
油圧供給路の方向切換弁１４を切換えることによ
り、上記油圧シリンダ１３によつて半径方向へ進
退駆動され、外側分割金型１２ａに組合せた鋳造
位置と外側分割金型１２ａから内方へ退いた型バ
ラシ位置とに位置切換されるようになつている。

そして、上記第５ステージ１ｅにおいて内側分
割金型１２ｂを型バラシ位置に切換えて鋳造品Ｗ
を金型１２ａ，１２ｂから分離するために、内側
分割金型１２ｂとホルダ１２ｄとに上下１対のエ
ジエクタ２３が設けられ、外側分割金型１２ａと
ホルダ１２ｃとに上下１対のエジエクタ２３が設
けられており、各エジエクタ２３は対応するホル
ダ１２ｃ，１２ｄの外面に水平に装着された油圧
シリンダ２３ａと、この油圧シリンダ２３ａ造型
空洞内へ進出駆動されるエジエクトピン２３ｂと
を備えている。

型バラシの際には、内側分割金型１２ｂの型バ
ラシ作動と並行して外側分割金型１２ａのエジエ
クタ２３が駆動されて鋳造品Ｗは内側分割金型１
２ｂとともに型バラシ位置まで移動後、内側分割
金型１２ｂのエジエクタ２３が駆動されて鋳造品
Ｗは両金型１２ａ，１２ｂ間の略中間位置へエジ
エクトされる。

上記ロータリテーブル１１の下側中央の旋回軸
部１１ａはベアリング１６を介してベース１７に
水平旋回自在に支持され、またロータリテーブル
１１の下側に環状に配設された２列の遊転ローラ
１８が各環状レール１９上を転動するようになつ
ており、ロータリテーブル１１の下側外周部の環
状ラツク２０にピニオン２１を噛み合わせ、ピニ
オン２１をモータ２２で駆動することによりロー
タリテーブル１１を間欠的に回転駆動するように
なつている。

尚、上記各エジエクタ２３の油圧シリンダ２３
ａは切換弁（図示略）を介して油圧供給源２４に
接続されており、この切換弁と前記切換弁１４と
モータ２２とは鋳造サイクル設定器１５により所
定のタイミングで所定の作動をするように制御さ
れる。

上記湯口把持ロボツト２Ａは、４〜６軸の自由
度を有する通常の工業用ロボツトからなり、型バ
ラシ時に鋳造品Ｗの湯口部ｗを把持し、鋳造品本
体Woを把持する搬送ロボツト２と協力して湯道
部ｗを鋳造品本体Woから分断するためのもので
ある。

上記湯口把持ロボツト２Ａで湯口部ｗを把持し
易くするために、湯道部ｗの上端近傍部（湯口
部）には水平ロツド状の把持部２５が湯口部ｗに
一体形成され、鋳造品Ｗと内側分割金型１２ｂと
が型バラシ位置に移動したときに上記把持部２５
が湯口把持ロボツト２Ａの手首部先端で把持さ
れ、このように湯口部ｗを湯口把持ロボツト２Ａ
で把持した状態で鋳造品Ｗが内側分割金型１２ｂ
のエジエクタ２３により内側分割金型１２ｂから
両金型１２ａ，１２ｂ間の略中間位置へエジエク
トされる。

尚、上記把持部２５を湯口部ｗの上端部に別部
材を挿入して形成しておくと、型バラシ面で有利
である。

上記搬送ロボツト２は、４〜６軸の自由度を有
する走行式の工業用ロボツトからなり、上記湯口
把持ロボツト２Ａと協力して高温状態（約850〜
950℃）にある鋳造品本体Woから湯道部ｗを分
断し、この分断後直ちに鋳造品本体Woを高温状
態（約850〜900℃）で搬送して均熱炉３へ投入す
るものである。

即ち、前記のように湯口把持ロボツト２Ａで湯
口部ｗの把持部２５を把持し、鋳造品Ｗを第２図
図示位置へ離型した状態において、鋳造品本体
Woが搬送ロボツト２で把持され、次に両ロボツ
ト２Ａ，２により鋳造品Ｗを第３図のように鋳造
装置１外へ持ち上げてから鋳造品本体Woを搬送
ロボツト２で保持した状態で湯道部ｗを湯口把持
ロボツト２Ａで仮想線で図示のように傾けると湯
道部ｗの薄肉分断部２６で破断し、湯道部ｗが鋳
造品本体Woから分断される。

尚、上記薄肉分断部２６は、鋳造品本体Woと
湯道部ｗとの境界部に若しくはその近傍に第４図
のように形成されている。

但し、上記のように湯口把持ロボツト２Ａの手
首部を動かして湯道部ｗを傾けるのに代えて、湯
口把持ロボツト２Ａで湯口部ｗを保持した状態で
搬送ロボツト２で鋳造品本体Woを動かして分断
してもよい。

上記のように、湯口把持装置として湯口把持ロ
ボツト２Ａを用いる場合には、鋳造品Ｗの型バラ
シ時に鋳造品Ｗを姿勢保持するのに極めて有利で
あるが、湯口把持装置は工業用ロボツト以外のよ
り簡単な構造の油圧式クランプ装置などで、構成
してもよい。

即ち、鋳造品Ｗの型バラシ後、搬送ロボツト２
で鋳造品本体Woを把持した状態で湯口把持装置
へ搬送後、湯口部ｗを湯口把持装置のクランプ機
構でクランプさせ、この状態で鋳造品本体Woを
搬送ロボツト２で動かすことにより薄肉分断図２
６を分断することが出来る。尚、分断された湯道
部ｗはクランプ解除により自重で収納箱へ落下さ
せればよい。

また、上記実施例では余剰部把持装置として湯
口部を把持する湯口把持装置を用いたが、これに
替えて湯道部を把持する把持装置であつてもよ
い。

上記均熱炉３は、鋳造品Ｗを搬送しながら熱処
理してチル分解とオーステナイト化処理（オース
テナイト均一化及び安定化）するためのもので、
例えば850〜920℃の温度範囲の所定温度レベルで
均熱処理し得るようにしたものである。

上記搬送ロボツト４は、均熱炉３のコンベア下
流端に来た鋳造品Ｗを把み、それをソルト炉５や
低温炉６へ投入するためのものである。

上記ソルト炉５は、溶融塩化物中へ鋳造品Ｗを
浸漬して所定温度まで冷却するためのもので、
220〜450℃の温度範囲の所定温度で鋳造品Ｗの焼
入れ処理などに用いるものである。

上記低温炉６は、特にオーステンパー処理以外
の熱処理つまり均熱炉３におけるチル分解とオー
ステナイト安定化処理後に、フエライト焼鈍や歪
取り焼鈍等に用いるものである。この低温炉６の
前工程にオイル浴槽を配置すると連続的に調質な
どを行なうことが可能となる。

上記搬送ロボツト７は、ソルト炉５で処理した
鋳造品Ｗを恒温炉８へ搬送するためのものであ
る。

上記恒温炉８は、鋳造品Ｗの恒温変態処理を連
続的に行なうためのもので、この恒温炉８を設け
ることによりソルト炉５の設備を小形化すること
が出来る。

そして、この恒温炉８はソルト炉５に転用し得
るように100〜700℃の温度範囲で使用可能になつ
ている。

上記温度検出器９は赤外線センサからなり、こ
の温度検出器９により金型鋳造装置１の第５ステ
ージ１ｅにおいて型バラシされた鋳造品Ｗの温度
が検出され、その検出信号がコントロールユニツ
ト１０へ出力され、均熱炉３へ投入される鋳造品
Ｗの温度がA₁変態点以下のときには、均熱炉３
のコンベアの送り速度を低下させるように制御さ
れる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
鋳造品製造プラントの概略平面図、第２図は金型
鋳造装置の要部縦断面図、第３図は湯口把持ロボ
ツトと搬送ロボツトとで鋳造品の湯道部を分断す
る状態を示す側面図、第４図は薄肉分断部の拡大
側面図である。 １……金型鋳造装置、２Ａ……湯口把持ロボツ
ト、２……搬送ロボツト、３……均熱炉、１２…
…金型ユニツト、１２ａ，１２ｂ……金型、Ｗ…
…鋳造品、Wo……鋳造品本体、ｗ……湯道部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金型に溶湯を鋳込みその凝固後に型バラシし
   て鋳造品を作る金型鋳造機と、上記金型鋳造機で
   鋳造された鋳造品の余剰部を把持する余剰部把持
   装置と、上記鋳造品の余剰部以外の鋳造品本体を
   高温状態で搬送して均熱炉へ投入する搬送手段と
   を備え、上記鋳造品の型バラシ後上記余剰部を余
   剰部把持装置でまた鋳造品本体を搬送手段で夫々
   把持し、上記余剰部把持装置と搬送手段とで鋳造
   品本体から余剰部を分断するように構成したこと
   を特徴とする鋳物の製造装置。